1kw潮流能发电机试验装置控制系统研究

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1、哈尔演理丁人学T学硕}j学位论义1kW潮流能发电机试验装置控制系统研究摘要在传统能源R益枯竭的今天，新能源的开发利用已刻不容缓。如今，资源丰富、绿色环保的潮流能越来越受到世人的关注。世界各国都在研建潮流能发电站，但在潮流能发电系统中，由于水动力特性，系统从水中吸收功率的大小和系统的转速特性有关，那么如何控制系统的转速特性来提高功率利用系数，增加系统输出功率，对提高能量利用率具有重要的现实意义。本文以lkW潮流能发电装置为研究对象，在研究了其机械结构和设计理论的基础上确定功率控制策略，即通过控制最佳叶尖速比来实

2、现最大功率利用系数的控制。本文分析研究并建立系统数学模型，根据系统模型确定最佳叶尖速比的控制采用可变功率负载调节方法。在具体的控制过程中采用转速外环电流内环的双闭环控制，用转速外环的输出作为电流内环的输入。在逆变环节采用SVPWM脉宽调制技术，其输入量采用双闭环控制的输出量。在负载变化时，主轴转速也会随之发生变化，水轮机输出功率也随之变化，通过调节负载大小，使输出功率始终为最优功率，就可达到最优功率跟踪控制的目的。为验证可变功率负载理论分析的正确性和可行性，本文设计了lkW潮流能发电试验装置控制系统的硬件和软

3、件部分。包括控制系统主电路，信号反馈电路，功率保护电路以及软件实现思想和流程图。在此基础上，本论文对整套装置进行了试验，实验结果证明本文提出的可变功率负载调节理论分析正确，方案可行。关键词潮流能；发电装置；功率控制；控制系统哈尔滨理T人学丁学硕，Ij学位论义ResearchofControlSystemforlkWTidewayGenerationExperimentDeviceAbstractToday,thedevelopmentandutilizationofnewenergybrooknodelaya

4、ccordingtoincreasinglyexhaustedtraditionenergy．Thepeoplepaymoreattentiontotidalcurrentenergy,whichisrichresourceandgreenenvironmentalprotection．Manycountriesarestudyingontidalcurrent—drivengenerator．ThegeneratorabilityofcapturingenergyiscloselyrelatedtoSpee

5、dCharacteristicsaccordingtohydrodynamiccharacteristics．Soithasveryimportantpracticalsignificancetoincreaseutilizationcoefficientofpowerandenhancetheefficiencyofgenerator．Thisthesistakes1kWTidewayGenerationDevice嬲theresearchobject，findingthatit’Sfeasibletoge

6、tbiggestutilizationcoefficientofpowerthroughadjustthetopspeedratioonthebasisofstudyingonmechanicalstructureanddesigntheory．Andthisthesisanalysisandresearchthewholesystemandestablishmathematicalmodel，resultinwhichthechangingpower-loadadjustingisthecontrolway

7、ofthebestTipSpeedRatio．Specific，doubleloopwillbeutilized，andtheresultofvoltageout-ringistheinputofthecurrentinner．ApplyingSVPWMTechnologyininvertsegment，regarddoubleloopoutputasPWMinput．Accordingly,whentheloadisaltered，rotationalspeedofmainspindleandoutpowe

8、rwillchange．It’Stheaimofthebesttrackingcontrolofefficiencythatoutpoweralwaysmaintainthebiggestpowerthroughalteringlord．There’8aseriesofdesignsofhardwaredepartsofthesystemwhichincludeMaincircuit，Feedbac